熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料

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1、熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料FusionBondingEpoxyPowderCoatings天津瑞遠(yuǎn)粉末涂料有限公司畢學(xué)振摘要：FBE是指熱固性重防腐環(huán)氧粉末涂料。文章詳細(xì)介紹了FBE的防腐機(jī)理、類型、施工工藝、涂層結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域，闡述了熔結(jié)環(huán)氧粉末在各種管道防腐涂裝中的重要作用。1前言熱固性重防腐環(huán)氧粉末涂料又稱熔融結(jié)合環(huán)氧粉末涂料，簡(jiǎn)稱熔結(jié)環(huán)氧粉末，是一種以空氣為載體進(jìn)行輸送和分散的固體涂料，將其施涂于經(jīng)預(yù)熱的鋼鐵制品表面，熔化、流平、固化形成一道均勻的涂層，故得此名，英文名稱FusionBondingEpoxyPowderCoatings，簡(jiǎn)稱FBE。熔結(jié)環(huán)氧粉末的每個(gè)顆粒都

2、均勻地包含所有組成成分，使涂敷的操作過(guò)程以及形成的涂層都具有連續(xù)穩(wěn)定的均勻性。熔結(jié)環(huán)氧粉末涂裝過(guò)程無(wú)三廢污染，是一種環(huán)保型涂料，國(guó)外最早開(kāi)發(fā)于上世紀(jì)50年代，在60年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。由于FBE具有優(yōu)良的機(jī)械性能、抗腐蝕性能和耐久性能，所以被廣泛應(yīng)用于陸上、水下、海底等管線的防腐涂裝，為處于各種環(huán)境中的管線長(zhǎng)期低維護(hù)運(yùn)行提供了可靠的保證。40多年來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展完善，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)走向成熟。迄今為止，全球已有20余萬(wàn)公里以上的管道使用了熔結(jié)環(huán)氧粉末，鋪設(shè)于世界各地——從陸地到海洋，從城市到鄉(xiāng)村，從赤道到極地，從平原到山地、河流、湖泊，從西伯利亞草原到非洲沙漠，從美洲大

3、陸到中東海灣，都有熔結(jié)環(huán)氧粉末的應(yīng)用實(shí)例。熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層能夠在各種極端的氣候條件和苛刻的機(jī)械應(yīng)力作用、化學(xué)介質(zhì)侵蝕的環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用，足以證明熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層是一種可靠的保護(hù)涂層，經(jīng)得起實(shí)踐和時(shí)間的考驗(yàn)。我國(guó)熔結(jié)環(huán)氧粉末技術(shù)起步較晚，上世紀(jì)80年代才開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的環(huán)氧粉末及工藝、設(shè)備。天津瑞遠(yuǎn)粉末涂料有限公司在國(guó)內(nèi)率先推出了重防腐系列環(huán)氧粉末涂料，打破國(guó)外產(chǎn)品的壟斷，在國(guó)家許多重點(diǎn)工程上得到應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是在一些國(guó)家重點(diǎn)工程中，瑞遠(yuǎn)公司占據(jù)了重要地位，產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)良好，不僅保證了工程順利進(jìn)行，而且為國(guó)家節(jié)約了大量工程投資。2FBE

4、的優(yōu)良特性1）涂層具有良好的抗化學(xué)品性、抗溶劑性，能夠抵御被傳輸介質(zhì)中的H2S、CO2、O2、酸、堿、鹽、有機(jī)物等物質(zhì)的化學(xué)腐蝕，并能長(zhǎng)期接觸含鹽地下水、海水、土壤中微生物產(chǎn)生的各種有機(jī)酸等腐蝕物質(zhì)；2）涂層堅(jiān)韌耐磨，抗沖擊性及抗彎曲性優(yōu)良，與鋼管之間有極佳的附著力，能有效防止施工中的機(jī)械損壞及使用過(guò)程中的植物根系和土壤環(huán)境應(yīng)力的損壞；3）涂層具有良好的絕緣性，能在陰極保護(hù)作用下抵抗化學(xué)腐蝕，達(dá)到長(zhǎng)期保護(hù)的目的；4）涂層具有很高的玻璃化溫度，應(yīng)用溫度范圍寬，能在–30～100℃之間保持最佳性能；5）FBE施工方便、無(wú)需底漆、固化迅速，可流水線作業(yè)，涂裝效率高；6）管道檢

5、測(cè)和修補(bǔ)簡(jiǎn)便，涂層質(zhì)量容易控制。3FBE的分類1）按使用方法可分為：管道內(nèi)噴涂用粉、管道外噴涂用粉、管道內(nèi)外通用粉。管道外噴涂用粉又分為：?jiǎn)螌臃?、雙層粉、三層結(jié)構(gòu)防腐用粉；2）按用途可分為：石油天然氣管道用粉、飲用水管道用粉、消防管道用粉、煤礦通風(fēng)管道用粉、化工管道用粉、石油鉆桿用粉、管件用粉、船舶管道用粉。3）按固化條件可分為：快速固化、普通固化兩種類型。快速固化粉末的固化條件一般為230℃/0.5~2min，主要用于管道外噴涂或三層防腐結(jié)構(gòu)，由于固化時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，適合流水線作業(yè)；普通固化粉末的固化條件一般為230℃/5min以上，由于固化時(shí)間長(zhǎng)，涂層流平好，適

6、用于管道內(nèi)噴涂。4FBE的防腐機(jī)理重防腐改性環(huán)氧粉末涂料之所以有上述優(yōu)良特征，與原材料的正確選用和加工工藝是分不開(kāi)的。1）重防腐粉末涂料的基料是改性環(huán)氧樹(shù)脂，它的結(jié)構(gòu)中含有高極性和活性的環(huán)氧基，能與金屬表面形成化學(xué)鍵且有很強(qiáng)的附著力，固化劑采用胺類和酚類物質(zhì)，屬于加成固化反應(yīng)，沒(méi)有小分子揮發(fā)物放出，不會(huì)形成針孔而影響涂膜防腐性，這對(duì)防腐涂料是非常重要的。2）普通環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中，環(huán)氧基只在端基上，因此涂膜交聯(lián)密度低，具有很好的柔韌性，但防腐性、耐高溫性很差。FBE粉末使用的環(huán)氧樹(shù)脂是酚醛改性環(huán)氧，即在雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂的基礎(chǔ)上引入部分苯酚甲醛或甲酚甲醛環(huán)氧樹(shù)脂，這兩種樹(shù)脂是多

7、官能度熱塑性酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，反應(yīng)性很強(qiáng)，涂膜具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)品性及很高的玻璃化溫度和硬度，但交聯(lián)密度大，屈撓性較差，須與雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂摻混，以生產(chǎn)出既有屈撓性又兼顧防腐性的粉末涂料。酚類固化劑是帶有酚羥基的線性酚醛樹(shù)脂或多官能鄰–甲酚甲醛樹(shù)脂，線性酚醛固化劑的結(jié)構(gòu)和玻璃化溫度與雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂相似，能與環(huán)氧樹(shù)脂很好溶合，并有很好的顏填料潤(rùn)濕性。此固化劑高溫下與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)性極強(qiáng)，形成的涂層柔韌致密，具有良好的物理及化學(xué)性能，適合長(zhǎng)輸管線的防腐。鄰–甲酚甲醛樹(shù)脂是一種多官能度的固化劑，與酚醛改性環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合將得到非常好的抗高溫、抗化學(xué)品